净水厂应对突发乙苯污染的应急处理中试研究

乙苯是净水厂原水突发水质污染的高风险物质之一.通过中试研究了应对原水突发乙苯污染的应急处理工艺.结果表明,常规工艺难以去除水中乙苯,向原水中投加粉末活性炭(PAC)与强化常规工艺联用可有效去除水中乙苯,保证处理后水质达到《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)要求;PAC与原水混合阶段是乙苯去除的主要阶段,去除率为78.9％～97.4％,强化常规工艺可进一步去除水中低浓度乙苯,颗粒活性炭滤柱作为安全余量,是水质安全保障的最后关口.基于中试结果,给出了应对原水突发乙苯污染时PAC对乙苯的吸附能力.     

饮用水处理工艺去除两种典型内分泌干扰物的性能

研究了水中两种典型内分泌干扰物———双酚A(BPA)和邻苯二甲酸二甲酯(DMP)在饮用水常规处理、臭氧活性炭和微曝气活性炭深度处理中试工艺中的去除性能。研究发现,饮用水常规处理工艺对BPA和DMP的去除效果有限,进水浓度为200~300μg/L条件下经过混凝、沉淀和砂滤后,BPA和DMP的去除率分别仅为25.38%和13.29%。臭氧活性炭深度处理工艺能有效去除BPA和DMP,但二者在该工艺中的去除特性有所不同:水中BPA经过臭氧氧化后几乎被全部去除,后续的生物活性炭处理单元作用较小;但臭氧氧化仅可部分去除DMP,大部分靠后续生物活性炭柱去除。微曝气活性炭深度处理工艺也能有效去除BPA和DMP,对二者的去除主要靠微曝气活性炭柱的作用,其效果略优于臭氧投加量为0条件下的臭氧活性炭柱,这说明微曝气活性炭柱存在较多的特定降解菌。通过静态吸附试验发现,臭氧活性炭柱和微曝气活性炭柱内活性炭对BPA和DMP的最大吸附容量均远小于新炭,同时臭氧活性炭柱内活性炭吸附容量略高于微曝气活性炭柱。     

粉末活性炭去除原水中阿特拉津突发污染的研究

利用中试装置研究了水源水阿特拉津突发污染的应急处理措施.试验结果表明:常规工艺不能有效去除原水中的阿特拉津,投加粉末活性炭(PAC)可有效去除阿特拉津,确保出水达到水质标准的要求;PAC投量为50 mg/L时,可使初始浓度为200 μg/L的阿特拉津降低到2 μg/L以下;KMnO4与PAC联用的去除效果比单独使用PAC略有改善但并不显著,预氯化则会降低PAC对阿特拉津和UV254的去除率.     

采用活性炭强化常规处理原水突发油类污染的研究

中试研究表明,常规处理(混凝—沉淀—过滤)可以将含油约为10mg/L的原水处理达标,并且除油率不受混凝剂投加量的影响。油污染浓度为7.2～18mg/L的原水经混凝沉淀去除的效率基本相同。20mg/L的油污染仅通过常规处理无法达标,需采用投加粉末活性炭(PAC)的强化混凝或颗粒活性炭(GAC)的强化过滤,即投加40mg/L的PAC,或在过滤阶段铺40cmGAC层的炭砂滤柱。KMnO4和Cl2的预氧化对除油效果无影响。     

纯氧曝气活性无烟煤过滤去除微污染水高浓度氨氮研究

通过小试对比研究了活性无烟煤和石英砂两种滤料对水中高浓度氨氮的去除效果。试验结果表明,活性无烟煤对浊度的去除效果与石英砂相当,滤后水浊度能达标;滤柱进水氨氮为4.00~7.35mg/L,采用纯氧曝气时,活性无烟煤过滤对氨氮的去除率可达95%,明显强于石英砂过滤,且无亚硝酸盐氮的积累。中试研究结果表明活性无烟煤能在传统的处理工艺中代替石英砂滤料,在纯氧曝气的条件下,活性无烟煤滤料能使传统的过滤工艺具备深度处理功能,适合处理受高浓度氨氮污染的原水。这对于水厂的传统工艺改造具有重要的现实意义。     

高速给水曝气生物滤池投加高锰酸钾与粉末活性炭的研究

针对采用高速给水曝气生物滤池(BAF)—常规处理工艺处理南方地区季节性微污染原水时,可能遇到污染高峰期或应急状况而联用高锰酸钾(KMnO4)与粉末活性炭(PAC),通过中试研究选择合适的投加组合方式,并优化投加量。结果表明:选择在BAF之前投加高锰酸钾、BAF之后常规处理工艺之前投加PAC的联用方式能高效地去除CODMn、藻类、色度、臭和味,降低滤后水浊度。当高锰酸钾投加量为0.8mg/L、粉末活性炭投加量为8mg/L时,工艺对CODMn、藻类、色度、臭和味及浊度的去除率达到最大,BAF对CODMn、藻类、色度、臭和味及浊度的去除率分别为42.0%、42.7%、17.0%、17.6%及22.9%,砂滤出水的总去除率达75.9%、95.8%、58.2%、94.3%及99.24%。     

粉末活性炭悬浮吸附技术的工艺研究

本课题研究了粉末活性炭悬浮床(PACF)吸附技术的工艺方法和技术关键。试验结果表明: (1)PACF作为受污染水源预处理工艺,能有效去除水中溶解性有机物,在没有矾花包裹作用下,一个过滤周期中,COD_(Mn)、UV的平均去除率可达32.9％和44.9％。 (2)PACF作为絮凝-澄清、吸附于一体的工艺,可同时去除浊度和有机物。一个过滤周期中,COD_(Mn)、UV、浊度的平均去除率分别为38.9％、50.8％、94.1％。 (3)PAC的包嵌不会改变吸附柱的运行特性,对水头损失及出水浊度影响甚微。 (4)PACF具有操作灵活的特点,可根据水质污染情况随时更换炭种,失效炭易从吸附柱中冲洗下来。     

富营养化水源水中嗅味物质的去除技术

介绍了富营养化水源水中嗅味物质的来源,讨论了放线菌和藻类数量与嗅味物质浓度之间的关系,分析了吸附、生物氧化、二氧化钛光催化氧化、臭氧—生物活性炭等工艺对饮用水中嗅味物质的去除效果。针对原水中嗅味物质的种类和浓度不同,应采取不同的处理工艺,来满足消费者对水质的要求。     

常规处理工艺对可同化有机碳去除特性的研究

对镇江市金西水厂常规处理工艺去除饮用水中可同化有机碳的特性进行了研究。试验结果表明原水与出厂水中AOC浓度波动较大,分别为41~178μg/L和47~198μg/L,均属于饮用水生物稳定性临界区间;因氯氧化、混凝沉淀和砂滤等共同作用,常规处理工艺对总AOC、AOC-P17、AOC-NOX的去除率分别为-13%、17.1%与-83.3%,且受水温影响明显;常规处理工艺改变了水中AOC的组成比例,出厂水中AOC-NOX所占比例由30%升至49%。     

粉末活性炭对水中甲霜灵的吸附效能研究

研究粉末活性炭(PAC)对水中甲霜灵的吸附效能,考察PAC种类、PAC投加量、反应温度、pH和不同本底对吸附反应的影响。研究结果表明,相比煤质炭和椰壳炭,竹质炭对水中甲霜灵的吸附效果最好,在10min内基本达到吸附饱和,对甲霜灵的去除率达96.4%。随着PAC投加量的增加,甲霜灵的去除率提高,但吸附容量下降。高温条件更有利于PAC对甲霜灵的吸附,但随着PAC投加量的增加,促进的幅度逐渐减缓。当pH=5时,甲霜灵的去除率达到最高,强酸或强碱性条件均不利于吸附反应的进行。由于天然有机物与目标污染物的吸附竞争作用,使得原水中甲霜灵的吸附容量相比纯水明显降低。     

城市供水河道抵御突发性水污染事故水利调控措施

城市建设的过程中,要加强供水河道抵御突发性污染事故的能力。以南渡江下游的海口市供水河道为例,建立突发性水污染事故的水动力水质模型,分析污染物到达龙塘取水口的时间及影响历时。提出在龙塘取水口上游建立节制闸和应急渠道,将上游突发水污染事故产生的污染物云团引排到应急渠道中的措施。水动力水质模拟结果表明,该措施可以有效减少南渡江河流中的污染物总量,使突发性水污染事故不会对供水河道的供水产生影响。     

流域突发水污染云溯源体系构建与应用

为快速实现流域突发水污染追溯,构建基于云边终协同架构的流域云溯源体系。将云端的全流域二维水动力水质预报结果与终端的水质监测数据进行实时过程对比,实现事故识别。边缘端在事故预警后进行事故区域多污染情景的水质快速模拟,形成基于源-质响应的情景数据库,通过对比分析监测信息和污染情景模拟序列的过程拟合度,确定污染源筛查范围。将该方法应用于长江重庆段突发水污染溯源研究,结果表明:在一定的污染情景下,排污企业A、B对下游监测断面1类污染过程的纳什效率系数分别为0.91和0.87,对2类污染过程的纳什效率系数分别为0.84和0.95,表明企业A、B均为可能的事故源,且造成1类污染过程的源头更可能是企业A,造成2类污染过程的源头更可能是企业B。     

南四湖流域水环境安全应急体系构建研究

南四湖是南水北调东线工程的重要输水通道和调蓄湖泊。为有效防止东线工程突发水环境污染事故发生,确保调水沿线水质和周围生态环境安全,亟待加强突发性水环境污染事故应急体系建设。在对南四湖流域潜在涉水风险源分析的基础上,指出了流域内突发性水污染事故的潜在风险和水环境安全应急体系建设存在的不足,并提出了由应急管理、应急响应、应急处置及应急保障四部分组成的南四湖水环境安全应急机制的总体框架,建立了多级响应应急处理模式,可为突发性水污染事故作出应急决策提供了依据。     

长距离输水工程突发污染事故风险分析

以南水北调中线工程输水干渠突发污染事故风险为目标,通过污染事故风险源识别,确定突发污染事故的主要风险源;以店北公路桥突发污染事故风险为研究对象,考虑天气、道路状况、车辆响应情况以及驾驶员特征等因素对事故的影响,构建突发污染事故的贝叶斯网络风险模型,根据贝叶斯网络的风险传递和事故原因推理功能,预测事故风险推断主要风险因子。结果表明:中线工程跨渠桥梁突发污染事故概率为0.06%,风险等级为"低",驾驶员判断和车辆响应是导致突发事故发生的最敏感因子,最不利条件下的事故风险概率为0.98%,是推理风险的16倍。运用河北省2011和2012年实测交通流量和交通事故概率数据对本模型进行了验证,结果表明本模型合理。贝叶斯网络能有效评估、预测长距离输水工程突发污染事故的风险概率,对提高输水工程水质安全和风险管理具有一定的指导意义。     

水源地有机农药在线监测技术的应用研究

使用Aquapod SPE 250在线监测仪开发了9种微量有机农药的在线监测方法,对其在重点饮用水水源地平岗泵站的实际应用进行了研究,并对该仪器的突发污染预警能力进行了测试评估。结果显示,Aquapod SPE 250在线监测阿特拉津、甲萘威、对硫磷、2,4-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚、五氯酚、苯酚、敌草隆和绿麦隆等农药残留值的检出限较低,满足GB3838-2002《地表水环境质量标准》的要求;平岗泵站2013年1-5月的有机农药残留值虽未超过我国标准,但已超出《欧盟饮用水水质指令》的检出限值;在实际水样中添加阿特拉津标准物质,Aquapod SPE 250的测定光谱异常,仪器出现报警信号,表明该仪器可用于有机农药的突发污染预警。     

明渠突发水污染导流退水工况的模拟

我国是一个水污染事故多发的国家,在南水北调工程全面通水前,需要提前针对可能发生的突发水污染事故开展研究。通过利用SMS水动力学软件,以中线某段为例,模拟分析明渠中水的流动状态及突发水污染时污染物的扩散过程;并在此基础上分析采用设置导流坝配合退水渠进行污染团导流的应急处置效果。以期为渠道管理和污染事故处理提供理论和技术支持。     

重污染河流闸坝防污限制水位研究

重污染河流上的闸坝过量蓄水是导致污染团集中下泄造成水污染事件的主要诱因之一。针对这一问题，本文提出和定义了防污限制水位的概念，并以兴利和防污为目标，构建了重污染河流闸坝防污限制水位模型，以研究预防因污染团集中下泄造成水污染事件的闸坝防污限制水位，规范重污染河流闸坝的蓄水量。将该方法应用到淮河流域沙颍河的多个闸坝，计算结果表明，该模型能够有效地求解重污染河流的闸坝防污限制水位，具有一定的实用性。这对重污染河流开展闸坝防污调度研究提供重要的技术支撑。     

杭嘉湖地区微污染水源净水集成工艺选择

通过对杭嘉湖地区原水水系和水质分析,根据不同的污染程度将该地区原水分为重、中、轻度污染三类,并按预处理、强化常规处理、深度处理和紧急处理四道净水措施确定对应的三类推荐处理工艺,结合杭嘉湖地区实际应用情况对其处理效果进行分析,得出相应处理目标.     

饮用水处理工艺出水对雄性生殖系统的生物活性

饮用水水源中内分泌干扰物(EDCs)的存在引起人们的广泛关注。以大鼠睾丸支持细胞为对象,研究了饮用水常规处理工艺各处理单元出水对于雄性生殖系统的生物活性。结果表明,原水受到一定程度的污染,可以诱导睾丸支持细胞的增殖。各工艺单元出水对睾丸支持细胞均没有增殖作用,说明常规水处理工艺有效地降低了原水中EDCs的生物活性。原水诱导睾丸支持细胞增殖的作用机制主要是通过改变细胞周期中的S期和G2期,使其明显升高。水样对波形蛋白的表达具有抑制作用,尤其是龙头水,表明管网输送过程中可能引入了新的物质,细胞周期分析也显示管网运输过程对于出水生物活性的改变与水厂内处理环节不同。